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力彑

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　　如何用概率方法評(píng)估雙饋風(fēng)電場(chǎng)感應(yīng)發(fā)電機(jī)效應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)/陳武暉風(fēng)力發(fā)電要求最低平均風(fēng)速，王丹輝，宿端鵬，董鵬，譚倫農(nóng)，于焰均

　　《電網(wǎng)技術(shù)》2017年第3期：854-862

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　　研究背景

　　雙饋風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)串補(bǔ)接入系統(tǒng)發(fā)生次同步振蕩影響系統(tǒng)安全。由于風(fēng)速變化的隨機(jī)性對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行有很大的影響，且當(dāng)前的風(fēng)電運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并未考慮風(fēng)速隨機(jī)性。本文應(yīng)用概率法，考慮風(fēng)速隨機(jī)性，全面評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)。

　　論文所解決的問(wèn)題

　　目前，關(guān)于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)次同步諧振安全的研究方法主要是采用確定性方法，這些研究著重分析在確定性運(yùn)行條件下系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)次同步諧振的威脅。由于風(fēng)電并網(wǎng)的運(yùn)行存在諸多不確定性的因素，其中最顯著的不確定因素就是隨機(jī)變化的風(fēng)速。風(fēng)速大范圍地隨機(jī)波動(dòng)導(dǎo)致風(fēng)電場(chǎng)次同步諧振的安全風(fēng)險(xiǎn)具有強(qiáng)隨機(jī)性，因此應(yīng)用概率理論分析隨機(jī)風(fēng)速對(duì)風(fēng)電場(chǎng)次同步諧振，能夠得出較為全面的結(jié)果，對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)劃，運(yùn)行規(guī)劃和諧振抑制具有重要意義。

　　重點(diǎn)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

　　確定性安全評(píng)估將所有安全事件視為等概率事件，只考慮事件的嚴(yán)重程度。安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法考慮了系統(tǒng)隨機(jī)因素的影響，結(jié)合事件概率和嚴(yán)重程度進(jìn)行量化。圖1中實(shí)線包圍區(qū)域是確定性方法描述的安全區(qū)域。虛線是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法給出的風(fēng)險(xiǎn)分別為5%和10%的區(qū)域邊界。確定性安全區(qū)域跨越了多個(gè)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，存在安全隱患。

　　通過(guò)對(duì)風(fēng)速分布的研究，選擇Weibull分布作為風(fēng)速統(tǒng)計(jì)模型。利用概率配點(diǎn)法（PCM）,高斯積分法，求取風(fēng)速與阻尼的表達(dá)式。通過(guò)蒙特卡洛采樣技術(shù)，隨機(jī)生成風(fēng)速配點(diǎn)，求解阻尼的概率密度函數(shù)。

　　用風(fēng)險(xiǎn)矩陣和風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)量化其安全風(fēng)險(xiǎn)，得出其風(fēng)險(xiǎn)結(jié)論。

　　結(jié)論

　　低串補(bǔ)度時(shí)，平均風(fēng)速較高的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較小，而平均風(fēng)速較低的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較高。

　　高串補(bǔ)度時(shí)則相反，平均風(fēng)速較高的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較大，而平均風(fēng)速較低的地區(qū)次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)較小。

　　對(duì)于同一風(fēng)速分布，隨著串補(bǔ)度的升高，次同步諧振安全風(fēng)險(xiǎn)先升高，然后降低。

　　后續(xù)研究

　　無(wú)串補(bǔ)條件下，風(fēng)電場(chǎng)次同步振蕩機(jī)理分析。

　　擴(kuò)展閱讀

　　陳武暉，黃杰，陳金猛，等．電阻參數(shù)對(duì)次同步模態(tài)阻尼影響機(jī)制[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2012，36(12)：159-164．

　　黃杰，陳武暉，董德勇，等．面向風(fēng)電場(chǎng)SSO抑制的TCSC參數(shù)電磁暫態(tài)智能優(yōu)化方法[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2015，39(9)：2411-2417．

　　董德勇，陳武暉，張軍．實(shí)際系統(tǒng)次同步諧振建模方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2015，39（4）:1059-1066.

　　陳武暉，程欣，汪旎，陳金猛，孫欣．次同步扭振互作用機(jī)制解析[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2016，40（4）：1-6．（優(yōu)先數(shù)字出版）

　　陳武暉，王龍，宿端鵬，王小寧，孫欣，王立春．基于節(jié)點(diǎn)重要度指標(biāo)的次同步諧振建模方法[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2016，40（00）：1-7（優(yōu)先數(shù)字出版）

　　團(tuán)隊(duì)介紹

　　陳武暉，博士，副教授，江蘇大學(xué)電氣信息學(xué)院。自2007年攻讀博士學(xué)位以來(lái)一直從事次同步振蕩理論與工程應(yīng)用研究，已經(jīng)在《IEEE Trans on Power Systems》、《IET Generation，Transmission & Distribution》和《中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)》等雜志發(fā)表次同步振蕩領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文20多篇。主持與本項(xiàng)目直接相關(guān)科研項(xiàng)目工2項(xiàng)：國(guó)家自然基金項(xiàng)目1項(xiàng)和中國(guó)電力科學(xué)研究院外委項(xiàng)目1項(xiàng)。

　　王丹輝(1993)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制；

　　宿端鵬(1989)，男，碩士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制；

　　董鵬(1980)，男，博士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)穩(wěn)定與控制；

　　譚倫農(nóng)(1965)，男，博士，市場(chǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性與經(jīng)濟(jì)性、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題等；

　　于焰均(1981)，女，博士研究生，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)分析。

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